一种法布里珀罗干涉与压电效应协同增强的声波探测器及系统技术方案

本发明专利技术属于超灵敏声波检测领域，提供了一种法布里珀罗干涉与压电效应协同增强的声波探测器及系统，该共振传感器包括了双面镀电极的压电薄膜、陶瓷插芯、电荷放大器、激光光源、单模光纤、环形器、光电探测器、数据采集卡和上位机，通过调整压电薄膜的尺寸，使其工作在一阶共振模式下，压电薄膜形变产生的电荷经电荷放大器放大后输入到数据采集卡，另外激光束经过环形器照射到膜片上，产生反射光耦合到环形器，并传送到光电探测器，再由数据采集卡获取信号，获取的两路信号在上位机通过运算实现增强。本发明专利技术基于薄膜共振、压电以及法布里珀罗干涉的原理实现对声波的超灵敏检测，该传感器可应用于不同频率微弱声波信号的检测。可应用于不同频率微弱声波信号的检测。可应用于不同频率微弱声波信号的检测。

【技术实现步骤摘要】
一种法布里珀罗干涉与压电效应协同增强的声波探测器及系统


[0001]本专利技术属于超灵敏声波检测领域，特别涉及一种法布里珀罗干涉与压电效应协同增强的压电薄膜共振声波传感器及检测系统。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]声波的超灵敏检测技术的需求非常广泛，例如声源定位、超声成像、振动分析、音视联动技术、故障安全声纹检测技术、故障实时检测以及预警方面均有巨大的应用潜力。其中光纤法布里
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珀罗干涉仪因为抗电磁干扰，可以远距离传输，高分辨率和高灵敏度等特性被广泛应用于压力和声波传感。膜片式光纤法布里珀罗传感器的概念最早由于1987年提出。对于膜片式光纤法布里珀罗传感器来说，膜片的材料属性，有效直径和厚度共同决定着传感器的灵敏度。另一方面几年研究热门研究光声光谱技术，在测量痕量气体方面表现得十分抢眼，但其对于传感器的最小可检测值要求非常高，微量气体检测技术在大气环境监测、医学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种法布里珀罗干涉与压电效应协同增强的声波探测器，其特征在于，包括：双面镀电极的压电薄膜(1)、电荷放大器(4)、数据采集卡(9)、环形器(7)、激光光源(5)、光电探测器(8)、上位机(10)；所述双面镀电极的压电薄膜(1)与电荷放大器(4)采用抗干扰导线相连，所述电荷放大器(4)与数据采集卡(9)、上位机(10)依次相连；所述双面镀电极的压电薄膜(1)还与单模光纤(6)构成法布里珀罗谐振腔，所述单模光纤(6)与环形器(7)相连，所述环形器(7)与光电探测器(8)、激光光源(5)分别相连。2.如权利要求1所述的法布里珀罗干涉与压电效应协同增强的声波探测器，其特征在于，所述双面镀电极的压电薄膜(1)的工作在一阶共振模式。3.如权利要求1所述的法布里珀罗干涉与压电效应协同增强的声波探测器，其特征在于，所述激光光源(5)产生的一束入射光通过所述环形器(7)进入所述单模光纤(6)，出射的光照射到所述双面镀电极的压电薄膜(1)中心，所述单模光纤(6)尾端面与所述双面镀电极的压电薄膜(1)构成法布里珀罗谐振腔，随所述双面镀电极的压电薄膜(1)的振动所述光电探测器(8)获取的反射回环形器(7)的光强同步产生变化。4.如权利要求1所述的法布里珀罗干涉与压电效应协同增强的声波探测器，其特征在于，所述双面镀电极的压电薄膜(1)中心位置设置有陶瓷插芯(3)，所述陶瓷插芯(3)内固定有单模光纤(6)，并使单模光纤(6)与双面镀电极的压电薄膜(1)接触。5.如权利要求1所述的法布里珀罗干涉与压电效应协同增强的声波探测器，其特征在于，所述双面镀电极的压电薄膜(1)外侧设置有薄膜夹持器件(2)；或，所述双面镀电极的压电薄膜(1)为双面镀银PVDF压电薄膜或双面镀铂PVDF
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TrFE压电薄膜；或，镀银PVDF压电薄膜厚度为25μm
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45μm，直径为9mm
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20mm；或，镀银PVDF压电薄膜厚度为10μm
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35μm，直径为5mm
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20mm；或，镀铂PVDF
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TrFE压电薄膜厚度为20μm
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35μm，...

【专利技术属性】
技术研发人员：于法鹏，姚清凯，谢琳芳，国星，赵显，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：